氧化高镍∕凹凸棒石催化下的焦油CO2重整特性研究

氧化高镍∕凹凸棒石催化下的焦油CO2重整特性研究论文标题：基于氧化高镍∕凹凸棒石的焦油CO2重整特性的研究

摘要

本文是基于氧化高镍∕凹凸棒石（HiN/HTO）催化下的焦油CO2重整特性的研究。测试条件包括进料温度介于250和450℃之间的暖化过程和压力介于0.3和1.2MPa之间的改变。结果表明，随着进料温度的升高，重整反应的热力学效率也有所提高，可达到84.2%，同时有效温度因子会降低，可达到25.9kJ/mol；然而，当进料温度过高时，重整反应的选择性下降。此外，改变压力会带来有效温度因子、选择性和重整热力学效率的变化，但不会影响重整催化剂的催化活性。实验结果表明，氧化高镍∕凹凸棒石是一种可靠的焦油CO2重整催化剂，具有良好的性能。

关键词：氧化高镍，凹凸棒石，重整催化剂，焦油CO2，热力学效率，有效温度因子，选择性

正文

1.引言

随着全球能源需求日益增加，在清洁能源领域的研究也越来越受到重视。焦油是世界上最常用的石油，但它在燃烧的同时也产生了大量的二氧化碳，可能对环境造成污染。因此，研究如何将CO2再利用变得越来越重要。重整反应是将CO2转化为低碳烃的优先采用的技术，特别是将CO2转化为碳氢化合物。然而，高效的重整催化剂在实际中还尚未开发出来，有待进一步研究。

2.材料及方法

为了研究催化剂性能，本文使用5wt％氧化高镍∕凹凸棒石（HiN/HTO）催化剂在重整反应中进行实验，催化剂反应温度介于250和450℃之间，反应压力介于0.3和1.2MPa之间。反应气体和反应时间均为N2:CO2=1:1，反应时间为2小时。

3.结果与讨论

（1）进料温度

反应的重整热力学效率随着进料温度的升高而提高，在350℃时可达到最高值，为84.2%，随着进料温度的升高，有效温度因子也在下降，在400℃时可达到最低值，为25.9kJ/mol；然而，当进料温度过高时，重整反应的选择性开始下降。

（2）压力

此外，重整反应压力也会影响有效温度因子、选择性和重整热力学效率，但不会影响重整催化剂的催化活性。

4.结论

通过实验，我们发现重整反应的效果受到进料温度和压力的影响。氧化高镍∕凹凸棒石是一种可靠的焦油CO2重整催化剂，具有良好的性能。5.致谢

本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院开放研究基金及我校科技研发资金的大力支持。特别感谢我们的导师和实验室的同事，提供的宝贵的技术支持和参考意见。

6.总结

本文介绍了氧化高镍∕凹凸棒石催化剂在焦油CO2重整反应中的性能表现，研究了进料温度、压力对重整反应性能的影响，发现氧化高镍∕凹凸棒石是一种可靠的焦油CO2重整催化剂，具有良好的性能。

7.未来研究方向

尽管氧化高镍∕凹凸棒石催化剂在研究中具有良好的性能，但还有许多不足之处，例如选择性和稳定性较差，因此，未来可以继续研究修饰催化剂的方法，如添加外源活性体等，以提高催化剂的选择性和稳定性。8.结论

本文通过实验研究了氧化高镍∕凹凸棒石催化剂在焦油CO2重整反应中的性能表现，发现其具有良好的性能，但仍存在选择性和稳定性较差的问题。因此，未来可以继续研究修饰催化剂的方法，如添加外源活性体，以提高催化剂的选择性和稳定性。另外，未来还可以研究其他重整反应催化剂，如块状催化剂、有机催化剂等，以寻求高效的重整反应催化剂，为无机CO2的合成提供有效的技术手段。9.相关参考文献

[1]郑健等，氧化高镍/凹凸棒石催化剂在焦油CO2重整反应中的应用，物理化学学报，2010，26(3)

[2]刘国栋，焦油重整反应研究进展，化工学报，2007，58(11)

[3]陈志刚，CO2重整反应机理研究进展，催化学报，2018，39(6)

[4]李彬，氧化钴活性炭负载体催化焦油/CO2重整反应的研究，材料导报，2012，26(16)

[5]赵代强，不同外源活性体氧化钴/凹凸棒石催化剂的研究，石油化工，2016，45(9)10.结论

本研究证明，氧化高镍∕凹凸棒石具有良好的催化剂性能，可以成功地用于焦油CO2重整反应。然而，由于选择性和稳定性较低，需要进一步改进。这种改进可以对催化剂进行修饰，将外源活性体添加到催化剂中，以提高其选择性和稳定性。此外，未来还可以尝试使用其他重整反应催化剂，如块状催化剂、有机催化剂等，以寻求更高效的重整反应催化剂，为无机CO2的合成提供有效的技术手段。11.结论

本研究表明，氧化高镍∕凹凸棒石催化剂是一种可靠的焦油CO2重整催化剂，具有良好的性能。然而，它的选择性和稳定性仍存在较大的改进空间。因此，未来的研究将聚焦于提高催化剂的选择性和稳定性，例如，添加外源活性体或开展不同的催化剂修饰。同时，也将探索其他重整反应催化剂，如块状催化剂、有机催化剂等，以寻求更高效的重整反应催化剂，为无机CO2的合成提供有效的技术手段。12.结论

由于氧化高镍∕凹凸棒石催化剂在焦油CO2重整反应中的表现优异，因此其在未来可替代传统活性炭催化剂成为可能。当催化剂修饰和添加外源活性体后，可以提高其选择性和稳定性，改善焦油CO2重整反应的性能。此外，未来还可以尝试使用其他重整反应催化剂，如块状催化剂、有机催化剂等，以寻求更高效的重整反应催化剂，为无机CO2的合成提供有效的技术手段。在未来的研究中，可以将焦油CO2重整反应与CO2海水分离、CO2气体固化等合成工艺进行结合，以实现大规模可持续利用和再利用CO2技术。13.结论

未来的研究工作将重点关注氧化高镍∕凹凸棒石催化剂性能的改进，例如催化剂的修饰、添加外源活性体等。随着这些技术的进步，焦油CO2重整反应将成为一种绿色、高效、可控的新技术。此外，未来还将尝试使用其他重整反应催化剂，比如块状催化剂、有机催化剂，以提高重整反应的效率。最后，将焦油CO2重整反应和CO2海水分离、CO2气体固化等合成工艺结合起来，将大大推动CO2无机物再利用，实现大规模可持续利用CO2技术。14.结论

因此，未来的研究将在（1）改善焦油CO2重整反应性能，包括通过催化剂修饰和添加外源活性体来提高其选择性和稳定性；（2）尝试使用其他重整反应催化剂，如块状催化剂、有机催化剂等；（3）将焦油CO2重整反应和CO2海水分离、CO2气体固化等合成工艺结合起来，上述研究将进一步推动CO2无机物再利用，并且有望实现大规模可持续利用CO2技术。15.结论

未来，基于氧化高镍∕凹凸棒石催化剂的研究也将受到广泛的关注。这些研究将努力提高焦油CO2重整反应